DETEKTOR GEIGER MULLER
I. TUJUAN1.1 Menggambar daerah plato serta menentukan tegangan
kerja detektor1.2 Menguji kestabilan sistem pencacah yang
digunakan1.3 Menentukan waktu mati detektor1.4 Menentukan efisiensi
detektor1.5 Menentukan aktivitas suatu sumber radiasi
II. DASAR TEORIRadiasi merupakan suatu cara perambatan energi
dari sumber energi ke lingkungannya tanpa membutuhkan medium atau
bahan penghantar tertentu. Radiasi nuklir memiliki dua sifat yang
khas yaitu tidak dapat dirasakan secara langsung dan dapat menembus
berbagai jenis bahan. Oleh karena itu, untuk menentukan ada atau
tidak adanya radiasi nuklir diperlukan suatu alat, yaitu pengukuran
radiasi yang digunakan untuk mengukur kuantitas, energi atau dosis
radiasi.Detektor Geiger-Muller merupakan salah satu detektor yang
berisi gas. Selain Geiger-Muller masih ada detektor lain yang
merupakan detektor isian yaitu detektor ionisasi dan detektor
proporsional. Ketiga macam detektor tersebut secara garis besar
prinsip kerjanya sama, yaitu sama-sama menggunakan medium gas.
Perbedaannya hanya terletak pada tegangan yang diberikan pada
masing-masing detektor tersebut. Detektor Geiger-Muller bekerja
dengan cara mengukur perubahan yang disebabkan oleh penyerapan
energi radiasi oleh medium penyerap. Sebenarnya terdapat banyak
mekanisme yang terjadi di dalam detektor tetapi yang sering
digunakan adalah proses ionisasi dan proses sintilasi. Prinsip
kerja detektor Geiger-Muller pada umumnya didasarkan pada interaksi
zarah radiasi terhadap detektor (sensor) yang sedemikian rupa
sehingga tanggapan (respon) dari alat akan sebanding dengan efek
radiasi atau sebanding dengan sifat radiasi yang diukur. Detektor
Geiger-Muller terdiri dari suatu tabung logam atau gelas dilapisi
logam yang biasanya diisi gas seperti argon, neon, helium, atau
lainnya (gas mulia dan gas poliatomik) dengan perbandingan
tertentu.Pada praktikum ini, praktikan diharapkan dapat mengenal
tentang beberapa tipe partikel seperti proton, elektron, neutron,
foton, meson, dan anti partikelnya. Para praktiken juga diharapkan
dapat mengetahui cara kerja Geiger-Muller seperti yang telah
dijelaskan diatas. Selanjutnya dari kedua tujuan tersebut, para
praktikan diharapkan dapat menyebutkan dan menjelaskan jenis-jenis
radiasi yang terjadi di lingkungan sekitar kita.Adapun jenis-jenis
radiasi yang ada disekitar kita antara lain radiasi ionisasi dan
radiasi non-ionisasi. Radiasi ionisasi adalah beberapa jenis
radiasi yang memiliki energi cukup untuk mengionisasi partikel.
Sedangkan radiasi non-ionisasi merupakan jenis radiasi yang tidak
membawa energi cukup untuk mengionisasi atom atau molekul. Yang
termasuk dalam radiasi ionisasi antara lain Radiasi Alpha (),
Radiasi Beta (), dan Radiasi Gamma (). Sementara pada radiasi
non-ionisasi terdapat radiasi neutron, radiasi elektromagnetik,
cahaya, dan radiasi thermal.Peluruhan alpha () adalah jenis
peluruhan radioaktif dimana inti atom memancarkan partikel alpha
dan dengan demikian mengubah (atau meluruh) menjadi atom dengan
nomor massa 4 kurang dan nomor atom 2 kurang. Namun karena massa
partikel yang tinggi sehingga memiliki sedikit energi dan jarak
yang rendah. Partikel alpha dapat dihentikan dengan selembar kertas
(atau kulit).Peluruhan beta () adalah jenis peluruhan radioaktif
dimana partikel beta (elektron atau positron) dipancarkan. Radiasi
beta-minus (-) terdiri dari sebuah elektron yang penuh energi.
Radiasi ini kurang mudah terionisasi daripada alpha, tetapi lebih
tinggi daripada sinar gamma. Elektron seringkali dapat dihentikan
dengan beberapa sentimeter logam. Radiasi ini terjadi ketika
peluruhan neutron menjadi proton dalam nukleus, melepaskan partikel
beta, dan sebuah anti neutrino.Radiasi beta-plus (+) adalah emisi
positron. Jadi, tidak seperti -, peluruhan +tidak dapat terjadi
dalam isolasi, karena memerlukan energi, massa neutron lebih besar
daripada massa proton. Peluruhan +hanya dapat terjadi didalam
nukleus ketika nilai energi yang mengikat dari nukleus induk lebih
kecil dari nukleus. Perbedaan antar energi ini masuk kedalam reaksi
konversi proton menjadi neutron, positron, dan anti neutrino. Dan
ke energi kinetik dari partikel-partikel.Radiasi gamma atau sinar
gamma adalah sebuah bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik
yang diproduksi oleh radioaktifitas atau proses nuklir atau
subatomik lainnya seperti penghancuran elektron-positron. Radiasi
gamma terdiri dari foton dengan frekuensi lebih besar dari 1019 Hz.
Radiasi gamma bukan elektron atau neutron sehingga tidak dapat
dihentikan hanya dengan kertas atau udara, penyerapan sinar gamma
lebih efektif pada materi dengan nomor atom dan kepadatan yang
tinggi. Bila sinar gamma bergerak melewati sebuah materi maka
penyerapan radiasi gamma proporsional sesuai dengan ketebalan
permukaan materi tersebut.Ikatan antara atom ada yang kuat dan
lemah. Pada ikatan atom yang kuat, elektron pada orbital paling
luarlah yang berperan besar dalam pembentukan ikatan dan mereka
disebut elektron valensi. Elektron pada orbital yang lebih dalam
lebih erat terikat pada inti atom dan disebut elektron inti.
Elektron inti tidak cukup berperan dalam pembentukan ikatan atom
kecuali jika terjadi promosi dan hibridisasi.Pada fisika partikel,
meson adalah partikel subatomik hadron yang tersusun atas satu
quark dan satu anti-quark, disusun oleh gaya ikat yang kuat. Karena
meson tersusun atas sub partikel, merekamemiliki ukuran dengan
radius satu femtometer, dimana ukuran ini sekitar 2/3 ukuran proton
atau neutron. Semua meson tidak stabil, dengan hidup terlamanya
hanya beberapa ratus mikrosecond. Perubahan peluruhan meson
(terkadang melalui partikel lain) untuk membentuk elektron dan
neutron.Sejarah Geiger Muller
Pencacah Geiger atau yang biasa disebut detektor Geiger Muller
merupakan salah satu detektor yang menggunakan prinsip
ionisasi.Detektor Geiger muller ditemukan oleh seorang Fisikawan
bernama Hans Geiger bersama seorang ilmuwan bernama Ernest
Rutherford pada tahun 1908. Pada awalnya, detektor ini hanya
terdiri atas sebuah kawat di dalam sebuah tabung yang diselubungi
oleh logam dengan jendelanya yang berupa gelas atau mika. Kawat dan
tabung logam tersebut terhubung pada sebuah power supply.
Pada mulanya, detektor ini hanya dapat mendeteksi radiasi alpha,
baru kemudian dikembangkan oleh Walther Muller (murid Geiger)
sehingga dapat digunakan untuk mendeteksi bebrapa jenis radiasi
yang lain. Pada tahun 1948, detektor ini disempurnakan oleh Sydney
H. Liebson dengan mengganti gas dalam tabungnya menggunakan gas
halogen sehingga dapat berumur lebih panjang.
Prinsip kerja GMDetektor Geiger Muler dapat digunakan untuk
mendeteksi radiasi alpha dan beta. Prinsip kerja dari detektor ini
menggunakan asas ionisasi gas yang terjadi di dalam tabung
detektornya. Perangkat detektor Geiger Muller, terdiri dari :
Tabung detektor berbentuk silinder yang di dalamnya berisi gas
(biasanya berupa gas helium, neon atau argon) yang akan bersifat
konduktif ketika ditumbuk partikel radiasi yang diukur. Elektroda
yang terdiri dari anoda dan katoda. Pada detektor Geiger Muller,
dinding tabungnya bertindak sebagai katode sedangkan jarum di dalam
tabung Geiger tersebut bertindak sebagai anode. Power supply.
Penampil adanya radiasi, baik itu berupa jarum penunjuk, lampu,
ataupun bunyi klik.Detektor Geiger Muller meupakan salah satu
detektor yang berisi gas. Selain Geiger muller masih ada detektor
lain yang merupakan detektor isian gas yaitu detektor ionisasi dan
detektor proporsional. Ketiga macam detektor tersebut secara garis
besar prinsip kerjanya sama, yaitu sama-sama menggunakan medium
gas. Perbedaannya hanya terletak pada tegangan yang diberikan pada
masing-masing detektor tersebut.Apabila ke dalam labung masuk zarah
radiasi maka radiasi akan mengionisasi gas isian. Banyaknya
pasangan eleklron-ion yang lerjadi pada deleklor Geiger-Muller
tidak sebanding dengan tenaga zarah radiasi yang datang. Hasil
ionisasi ini disebul elektron primer. Karena antara anode dan
katode diberikan beda tegangan maka akan timbul medan listrik di
antara kedua eleklrode tersebut. Ion positif akan bergerak ke arah
dinding tabung (katoda) dengan kecepatan yang relative lebih lambat
bila dibandingkan dengan elektron-elektron yang bergerak ke arah
anoda (+) dengan cepat. Kecepatan geraknya tergantung pada besarnya
tegangan V. Sedangkan besarnya tenaga yang diperlukan untuk
membentuk elektron dan ion tergantung pada macam gas yang
digunakan. Dengan tenaga yang relatif tinggi maka elektron akan
mampu mengionisasi atom-atom sekitarnya. sehingga menimbulkan
pasangan elektron-ion sekunder. Pasangan elektron-ion sekunder ini
pun masih dapat menimbulkan pasangan elektron-ion tersier dan
seterusnya, sehingga akan terjadi lucutan yang terus-menerus
(avalence).Kalau tegangan V dinaikkan lebih tinggi lagi maka
peristiwa pelucutan elektron sekunder atauavalanchemakin besar dan
elektron sekunder yang terbentuk makin banyak. Akibatnya, anoda
diselubungi serta dilindungi oleh muatan negative elektron,
sehingga peristiwa ionisasi akan terhenti. Karena gerak ion positif
ke dinding tabung (katoda) lambat, maka ion-ion ini dapat membentuk
semacam lapisan pelindung positif pada permukaan dinding tabung.
Keadaan yang demikian tersebut dinamakan efek muatan ruang
atauspace charge effect.Tegangan yang menimbulkan efek muatan ruang
adalah tegangan maksimum yang membatasi berkumpulnya
elektron-elektron pada anoda. Dalam keadaan seperti ini detektor
tidak peka lagi terhadap datangnya zarah radiasi. Oleh karena itu
efek muata ruang harus dihindari dengan menambah tegangan V.
penambahan tegangan V dimaksudkan supaya terjadi pelepasan muatan
pada anoda sehingga detektor dapat bekerja normal kembali.
Pelepasan muatan dapat terjadi karena elektron mendapat tambahan
tenaga kinetic akibat penambahan tegangan V.Apabila tegangan
dinaikkan terus menerus, pelucutan alektron yang terjadi semakin
banyak. Pada suatu tegangan tertentu peristiwaavalancheelektron
sekunder tidak bergantung lagi oleh jenis radiasi maupun energi
(tenaga) radiasi yang datang. Maka dari itu pulsa yang dihasilkan
mempunyai tinggi yang sama sehingga detektor Geiger muller tidak
bisa digunakan untuk mengitung energi dari zarah radiasi yang
datang.Kalau tegangan V tersebut dinaikkan lebih tinggi lagi dari
tegangan kerja Geiger Muller, maka detektor tersebut akan rusak,
karena sususan molekul gas atau campuran gas tidak pada
perbandingan semula atau terjadi peristiwa pelucutan terus-menerus
yang disebutcontinuous discharge. Hubungan antara besar tegangan
yang dipakai dan banyaknya ion yang dapat dikumpulkan dapat dilihat
pada gambar dibawah ini:Pembagian daerah tegangan kerja tersebut
berdasarkan jumlah ion yang terbentuk akibat kenaikan tegangan yang
diberikan kepada detektor isian gas. Adapun pembagian tegangan
tersebut dimulai dari tegangan terendah adalah sebagai berikut:I. =
daerah rekombinasiII. = daerah ionisasiIII. = daerah
proporsionalIV. = daerah proporsioanl terbatasV. = daerah Geiger
MullerKurva yang atas adalah ionisasi Alpha, sedangkan kurva bawah
adalah ionisasi oleh Beta. Kedua kurva menunjukkan bahwa pada
daerah tegangan kerja tersebut, detektor ionisasi dan detektor
proporsional masih dapat membedakan jenis radiasi dan energi
radiasi yang datang. Dengan demikian, detektor ionisasi dan
detektor proporsional dapat digunaknan pada analisis spectrum
energi. Sedangkan detektor Geiger Muller tidak dapat membedakan
jenis radiasi dan energi radiasi.Tampak dari gambar tersebut bahwa
daerah kerja detektor Geiger Muller terletak pada daerah V. Pada
tegangan kerja Geiger Muller elektron primer dapat dipercepat
membentuk elektron sekunder dari ionisasi gas dalam tabung Geiger
Muller. Dalam hal ini peristiwa ionisasi tidak tergantung pada
jenis radiasi dan besarnya energi radiasi. Tabung Geiger Muller
memanfaatkan ionisasi sekunder sehingga zarah radiasi yang masuk ke
detektor Geiger Muller akan menghasilkan pulsa yang tinggi pulsanya
sama. Atas dasar hal ini, detektor Geiger Muller tidak dapat
digunakan untuk melihat spectrum energi, tetapi hanya dapat
digunakan untuk melihat jumlah cacah radiasi saja. Maka detektor
Geiger Muller sering disebut dengan detektor Gross Beta gamma
karena tidak bisa membedakan jenis radiasi yang datang.Besarnya
sudut datang dari sumber radiasi tidak mempengaruhi banyaknya cacah
yang terukur karena prinsip dari detektor Geiger Muller adalah
mencacah zarah radiasi selama radiasi tersebut masih bisa diukur.
Berbeda dengan detektor lain misalnya detektor sintilasi dimana
besarnya sudut datang dari sumber radiasi akan mempengaruhi
banyaknya pulsa yang dihasilkan.Kelebihan Detektor Geiger Muller :
Konstruksi simple dan Sederhana Biaya murah Operasional
mudahKekurangan Detektor Geiger Muller : Tidak dapat digunakan
untuk spektroskopi karena semua tinggi pulsa sama. Efisiensi
detektor lebih buruk jika dibandingkan dengan detektor jenis lain.
Resolusi detektor lebih rendah. Waktu mati besar, terbatas untuk
laju cacah yang rendah.Resolving timeApabila ada dua zarah radiasi
masuk ke dalam detektor berurutan dalam waktu yang berdekatan maka
peristiwaavalanche iondari zarah radiasi pertama akan melumpuhkan
detektor. Selama beberapa saat detektor tak dapat mencatat adanya
zarah radisi yang datang kemudian dalam waktu yang sangat
berdekatan dengan zarah radiasi yang datang pertama. Intensitas
medan listrik yang paling besar adalah di daerah pemukiman anoda,
karenaavalanchepengionan bermula di daerah yang sangat dekat dengan
anoda dan dengan cepat akan melebar ke sepanjang anoda.Ion negatif
(elektron) yang terbentuk bergerak ke arah anoda, sedang ion
positif bergerak ke arah katoda. Elektron bergerak sangat cepat dan
terkumpul di anoda dalam waktu yang jauh lebih cepat bila
dibandingkandengan waktu yang diperlukan oleh ion positif untuk
sampai di katoda.Ion positif yang bergerak perlahan ini akan
membentuk tabir pelindung di sekeliling anoda yang bermuatan
positif. Hal ini menyebabkan sangat turunnya medan listrik di
sekeliling anoda dan karena itu tak mungkin terjadiavalancheoleh
lewatnya zarah radiasi berikutnya.Jika ion bergerak ke arah katoda,
intensitas medan listrik bertambah, sehingga pada suatu
saatavalancheakan mulai lagi. Waktu yang diperlukan untuk
mengembalikan intensitas medan ke harga semula disebut waktu mati
ataudead time.Pada akhir periode waktu mati, meskipun dapat
terjadiavalanchelagi, tetapi denyut keluaran belum tertangkap lagi
untuk menghasilkan pula pada detektor GM. Ketika ion positif
meneruskan perjalanannya menuju ke dinding katoda, denyut keluaran
yang dihasilkan dari zarah radiasi lain akan bertambah besar. Bila
denyut keluaran sudah cukup tinggi dan dapat melampaui batas
diskriminator maka akan dapat di cacah.Dalam keadaan ini detektor
dapat dikatakan telah pulih kembali dari keadaan mati. Selang waktu
antara akhir waktu mati dengan pulih kembali penuh disebut sebagai
waktu pemulihan ataurecovery time.Jumlah waktu mati ataudead
timeditambah dengan waktu pemulihan ataurecovery
timedisebutresolving time.Resolving timedapat didefinisikan sebagai
waktu minimum yang diperlukan agar zarah radiasi berikutnya dapat
dicatat setelah terjadinya pencatatan atas zarah radiasi yang
datang sebelumnya
prinsip kerja GM Prinsip kerjanya secara rinci dapat dijelaskan
sebagai berikut, ketika gas di dalam tabung berinteraksi dengan
foton radiasi menyebabkan terjadinya pasangan ion. Ion positif
menumbuk ion negatif yang kemudian ion negatif tersebut menumbuk
kawat. gas menjadi konduktif. Foton radiasi yang menumbuk kawat
tersebut menyebabkan terjadinya perbedaan tegangan di antara kedua
elektrodanya. Hasil interaksi (keluaran) tersebut yang berupa pulsa
akan dilipatgandakan kemudian dibaca oleh sebuah alat dan
ditampilkan pada indikator yang berupa jarum penunjuk, lampu atau
bunyi klik dimana satu bunyi menandakan satu partikel.
Detektor Geiger Muller hanya dapat digunakan untuk mendeteksi
radiasi sinar-x, radiasi sinar alpha, dan radiasi sinar beta. Pada
kondisi tertentu, detektor Geiger Muller dapat digunakan untuk
mendeteksi radiasi gamma, walaupun tingkat reliabilitasnya kurang.
Detektor Geiger Muller tidak dapat digunakan untuk mendeteksi
radiasi neutron.
Detektor GM dapat menghasilkan pasangan ion dari proses tumbukan
dengan sumber radiasi dengan sangat cepat, biasanya dalam orde
mikrosekon. Keluaran detektor yang berupa pulsa jumlahnya sebanyak
proses ionisasi yang terjadi, detektor Geiger Muller tidak dapat
membedakan jenis radiasi yang berbeda. Oleh karena itu, detektor GM
tidak mampu digunakan untuk mendeteksi adanya radiasi neutron.
Detektor GM umumnya digunakan untuk mendeteksi energi radiasi
tingkat rendah, selain itu digunakan untuk mengukur radiasi dengan
sensitivitas yang tinggi.
Sensitivitas detektor Geiger Muller sangatlah tinggi, namun
sangat tergantung pada banyaknya energi dari radiasi fotonnya.
Sedangkan besarnya energi foton dapat dikendalikan dengan
pengaturan tegangan yang masuk. Apabila tegangan masuk/tegangan
yang diberikan semakin besar, maka foton yang terbentuk juga
semakin banyak, sehingga energi yang dihasilkan dari tumbukan
antara partikel radiasi dengan detektor juga akan menjadi semakin
besar.
Berikut ini akan saya tampilkan grafik hubungan dari tegangan
dengan banyaknya energi foton (jumlah ion) pada beberapa jenis
detektor untuk dibadingkan dengan detektor Geiger Muller yang dapat
ditunjukkan sebagai berikut :
tegangan kerja beberapa
detektorKeterangan:I=DaerahRekombinasiII=
DaerahIonisasiIII=DaerahProporsionalIV=DaerahGMV= Daerah
DischargeDari grafik hubungan di atas, terlihat bahwa apabila HV
tegangan semakin naik, maka jumlah pasangan ion yang dihasilkan
pada detektor Geiger Muller akan semakin meningkat dan detektor ini
mampu bekerja pada HV tinggi karena memang daerha kerja detektor
ini pada HV tinggi.
Kesimpulan Detektor Geiger Muller prinsip kerjanya menganut
proses ionisasi gas. Banyaknya pasangan ion ataupun foton yang
dihasilkan dalam proses ionisasi tergantung dari tingginya tegangan
yang diberikan. Banyaknya foton yang tertangkap detektor sebanyak
pulsa yang dihasilkan. Detektor GM dapat menangkap semua jenis
radiasi kecuali radiasi neutron. Sensitivitas detektor GM sangat
tinggi. Detektor GM bekerja pada daerah tegangan kerja yang
tinggi.Kelebihan dan Kekurangan Detektor Geiger Mullerkeuntungan
dalam pengoperasian di daerah Geiger-Muller ini adalah
denyutoutputyang dihasilkannya sangat tinggi, sehingga untuk
pengukurannya tidak diperlukan penguat pulsa (amplifier) atau cukup
digunakan penguat pulsa yang sederhana saja. Detektor Geiger-Muller
ini juga mudah dibuat, biasanya lebih peka dan lebih murah harganya
dibandingkan dengan detektor proporsional.kerugian dari detektor
Geiger-Muller karena ketakpekaannya sehingga mencegah pemakaian
untuk laju pencacahan yang tinggi. Selain itu juga karena tidak
dapat memberi informasi mengenai radiasi (partikel atau foton) yang
menimbulkan satu pulsa.
Gambar struktur perangkat detektor Geiger Muller
I. II. III. Alat dan Bahan3.1 Alat yang digunakan adalah:3.1.1
Detektor Geiger Muller3.1.2 Invertor3.1.3 Sumber tegangan(HV)3.1.4
Counter3.1.5 Timer3.1.6 Pre-Amplifier3.1.7 Amplifier3.2 Bahan yang
digunakan adalah:3.2.1 Sumber standar Co-603.2.2 Sumber standar
Cs-1373.2.3 Sumber Unknown
Gambar sumber standar gambar sumber-X
I. II. III. IV. CARA KERJA4.1 Penentuan Daerah Plato1.Alat
dirangkai seperti skema gambar peralatan2.Sumber Cs-137 diletakkan
pada ruas/ruang pencacahan3.Penala waktu diatur untuk waktu cacah
300 detik4.Tegangan HV diatur5.Pencacahan dimulai dengan menekan
tombolcountpada bagian detektor 6.Pencacahan dilakukan lagi dan
nilainya dicatat untuk setiap kenaikan tegangan tinggi sebesar 20
volt7.Apabila nilai cacahnya sudah menunjukkan kenaikan yang cukup
besar,berarti sudah mencapai daerahbreak downdan pencacahan
dihentikan8.Tegangan tinggi diturunkan sampai ke tegangan kerja
detektor4.2 Penentuan Kestabilan Alat1.HV diatur pada tegangan
kerja,yaitu740 volt dan sumber yang digunakan Adalah sumber standar
Cs-1372.Sumber standar diletakkan untuk pencacahan di tempat
pencacahan3.Penala waktu diatur untuk pencacahan 300
detik4.Pencacahan dilakukan sebanyak 13 kali dan dicatat nilai
cacahnya5.Untuk mengetahui laju cacah latar belakang,dilakukan
pencacahan selama 300 detik tanpa menggunakan sumber radiasi.Nilai
yang diperoleh merupakan cacahan latar belakang yang akan digunakan
pada perhitungan selanjutnya4.3 Penentuan Waktu Mati(Dead Time)
Detektor1.Disiapkan dua buah sumber radiasi(Co-60 dan
Cs-137)2.Penala waktu diatur untuk pencacahan 300 detik3.Sumber
Cs-137 dicacah dengan detektor GM dan dicatat hasilnya4.Sunber
Co-60 dicacah dengan GM dan dicatat hasilnya5.Sumber 1 dan sumber 2
ditumpuk dan dicacah dengan detektor GM,kemudian dicatat
hasilnya.6.Masing-masing pencacahan dilakukan sebanyak satu kali
saja.7.Dilakukan pencacahan untuk cacah latar(background)4.4
Penentuan Efisiensi Detektor1.Disiapkan sumber radiasi
Co-602.Penala waktu diatur untuk pencacah 300detik3.Pencacahan
dilakukan sebanyak 5 kali4.Dari hasil pencacahan kemudian dicari
harga rata-rata dan simpangannya.5.Dilakukan pencacahan untuk cacah
latar(background)
4.5 Penentuan Aktivitas Sumber1.Sumber-X diletakkan di tempat
pencacahan2.Penala waktu diatur untuk pencacahan 300
detik3.Dilakukan pencacahan sebanyak 5 kali4.Hasil pencacahan
dibandingkan dengan sumber standar5.Aktivitas relatif sumber-X
dihitung
Gambar rangakaian alat detektor GM
Gambar rangakaian alat detektor GM
I. II. III. IV. V. DATA PERCOBAAN5.1 Penentuan Daerah
PlatoN0Tegangan Tinggi(volt)Laju cacah(cps)
16800
27000
372043,313
474045,810
576045,553
678045,883
780047,390
882047,987
984049,020
1086049,987
Grafik hubungan antara HV vs laju cacah
6800
7000
72043,313
74045,81
76045,553
78045,883
80047,39
82047,987
84049,02
86049,987
Setelah dibuat grafik,dapat diketahuiV1=740 v0ltV2=780
voltSehingga,Vk=v1+1/3(v2-v1)=740 volt +1/3(780-740)volt=753,34
voltKarena dalam detektor tidak ada voltage sebesar 753,34 volt
sehingga yang dipakai sebagai High voltage adalah 740 volt.
5.2 Penentuan Kestabilan AlatSumber standar = Cs-137Waktu cacah
= 300 sec
NoLaju cacah(cps)
142,857
242,067
342,520
442,557
543,160
643,213
743,080
843,233
943,350
1043,190
1144,023
1243,380
1344,007
Cacah Latar(Background)Waktu cacah= 300 secLaju cacah= 0,68
cps
5.3 Penentuan Waktu Mati Detektor(dead time)NoSumber
cs-137(cps)Sumber Co-60(cps)Sumber1,2(cps)
143,7031,48351,49
Cacah LatarWaktu cacah= 300 secLaju cacah= 0,64 sec
5.4 Penentuan Efisiensi DetektorSumber Standar= Cs-137Aktivitas
awal= 5CiT1/2= 30,07 tahunPembuatan= September 2011(dasumsikan 1
september 2011)Cacah latar=0,567 cps
NoLaju cacah(cps)
142,557
243,350
343,380
444,023
544,007
5.5 Penentuan Aktivitas Sumber Unknown Waktu cacah=300 secNoLaju
Cacah(cps)
114,237
214,443
314,370
Cacah Latar(Background)Waktu cacah=300 secLaju cacah=0,567
cps
I. II. III. IV. PERHITUNGAN6.1 Penentuan Daerah Platoa) Tegangan
KerjaDari grafik yang dibuat,diperolehV1=740 voltV2=780
voltTegangan Kerja(Vk)= v1 + 1/3(v2-v1)=740 V +
1/3(780-740)V=753,34 V=740 Vb) Penentuan Daerah PlatoDari grafik
yang telah dibuat,diperoleh:V1=740 VV2=780VN1=45,81 cps= x =2748,6
cpmN2=45,883cps= x =2752,98 cpm
= = =0,004%
6.2 Penentuan Kestabilan Alat
NoCacah Awal(N1)(cps)Cacah Netto(N)(cps)(N-N1)2(cps)
142,85742,1770,119609562
243,06742,3870,018454178
342,5241,840,46627887
442,55741,8770,417117254
543,1642,480,001835793
643,21342,5330,000103101
743,0842,40,015091178
843,23342,5530,000909254
943,3542,670,021654254
1043,1942,510,000165024
1144,02343,3430,672652331
1243,3842,70,031383485
1344,00743,3270,646663408
Rata-rata laju cacah netto=42,523
cpsJumlah(N-N1rata-rata)2=2,412 cpsX2== =0,058 cpsUntuk pengujian
dengan melakukan 13 kali pengukuran berulang(N=13),sistem pencacah
masih dapat dikatakan stabil bila nilai chi square-nya berkisar
antara 5,226-21,026 atau 5,26
